4. 发酵罐空消与实消操作流程

灭菌对象与两种操作方式的边界

发酵罐灭菌分两条路径：空消（空罐灭菌，罐内无培养基）与实消（实罐灭菌，罐内已装培养基）。空消主要处理罐体、管路、阀门、搅拌轴封、空气分布器等与物料接触或易积料部位；实消在空消基础上把培养基一并灭菌，是真正决定批次无菌水平的关键步骤。两者共用蒸汽与排气系统，但温度—压力曲线、保压时间与冷点位置不同。

本案例以一台 5 L 机械搅拌通风发酵罐（带夹套、顶部搅拌轴封、底部环形空气分布器、侧壁取样阀、pH/DO 电极口）为对象，完成空消与实消各一次，记录曲线并判断灭菌是否彻底。

空消操作要点

空消的目的是把罐体与所有支路中的残留物料、冷凝水、杂菌处理干净，为实消提供干净起点。操作顺序遵循“先排冷凝水、再通汽、后保压”的原则：

1. 关闭所有进料阀，打开罐底排污阀与各支路末端阀，确认罐内无积水、无残留培养基。
2. 从罐底蒸汽入口缓慢通汽，先小开度排尽夹套与管路冷凝水，再逐步升压至 0.10～0.12 MPa。
3. 罐温升至 121～123 ℃ 后开始计时，保压 30 min。期间对取样阀、pH/DO 电极口、补料口、轴封逐一短时通汽 5 min，确保支路无死角。
4. 保压结束后先关蒸汽，待罐压降至 0.05 MPa 以下再开排气，避免骤冷造成罐体负压。

实消操作与温度—压力曲线

实消在空消合格后进行。培养基装入罐内至公称容积的 60%～70%，实消前把 pH 调至 6.8～7.0，减少高温下的糖焦化与 pH 漂移。实消的关键是让最冷点也达到 121 ℃ 并维持足够时间，而不是只看罐体温度计。

1. 装料后关闭罐盖，开启搅拌低速（约 150 r/min）使传热均匀，打开排气阀。
2. 通蒸汽升温，升温阶段约 30 min，罐压随温度上升至 0.10 MPa 左右。
3. 罐温达 121 ℃ 后进入保温阶段，维持 20～30 min（本案例取 25 min），期间罐压稳定在 0.10～0.12 MPa。
4. 保温结束后关闭蒸汽，立即通入无菌空气维持罐压正压，同时开夹套冷却水降温，防止培养基倒吸。

记录曲线时至少采集三个点：罐体温度计、罐底冷点（空气分布器附近）、取样阀支路。判断灭菌是否彻底的标准是所有记录点的最低温度 ≥121 ℃ 且持续时间 ≥20 min，同时保压期间压力无异常波动。

冷点排查与常见问题

灭菌效果判断与记录表

灭菌是否彻底不能只凭“温度到了”判断，应结合温度、压力、时间三要素与冷点数据综合判定。下表为本案例建议的记录格式（示例数据为设定值，实际以现场记录为准）：

若任一冷点在保温阶段低于 121 ℃ 或持续时间不足 20 min，应延长保温时间或改善该支路通汽后重新灭菌，不得直接进入接种环节。